内容正文:
选择性必修一
第一章 化学反应的热效应
授课老师:xxx
反应热的计算
学习目标
LEARNING OBJECTIVES
通过学习并理解盖斯定律的内容,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算,培养宏观辨识与微观探析的核心素养
通过学会有关反应热计算的方法技巧,进一步提高化学计算的能力
【资料卡片】
化学作用的本质是什么?古希腊人认为它是导致物质化合和分解的“爱”和“憎”。早期化学家们接受了这种观点,把导致化学反应得以发生的力称为化学“亲合力”。近代有较大影响的亲合力理论不下十几种。用化学反应的热效应来量度亲合力的研究促进了化学与热力学的结合。
早在1780年,拉瓦锡和拉普拉斯就在他们的论文中报道了他们关于化学反应热的研究。他们设计了一台简陋的量热计,想用它来测定参加反应的热量。由于受到热质论的影响,这方面的研究中断了五十多年,而且也未和当时热力学研究的热潮结合起来。
拉瓦锡
拉普拉斯
【任务1】理解盖斯定律的内容
【思考交流】
问题1:下表是几个常见化学反应的数据,你认为以下数据是如何获得的?
反应 ΔH(kJ·mol-1)
C(s)+O2(g)=CO2(g) -393.5
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) -566.0
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) -1648.4
3C(s)+2Fe2O3(s)=4Fe(s)+3CO2(g) +467.9
3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g) -24.8
以上数据可通过实验测定
【任务1】理解盖斯定律的内容
【思考交流】
问题2:是否可通过实验测定 的反应热?为什么?
C(s)+ O2(g) = CO(g)
1
2
C 燃烧时,不可能全部转化为 CO,总有一部分 CO2 产生。因此,该反应的的反应热是无法直接测定的。
【任务1】理解盖斯定律的内容
1802年,盖斯出生于瑞士的日内瓦、三岁时全家迁居俄国。1825年,盖斯获得医学博士学位,1838年当选为俄国科学院院士。
1836年,盖斯受炼铁中热现象的启发,利用自己设计的量热计测定了大量的反应热,并依据氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、石灰分别与硫酸反应的反应热总结出了盖斯定律。
盖斯定律的提出,为反应热的研究提供了极大的方便,使一些不易测准或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。盖斯定律的提出要早于能量守恒定律的确认,因此,盖斯定律是化学热力学发展的基础,至今仍有广泛的应用。
【任务1】理解盖斯定律的内容
1、盖斯定律的内容
一个化学反应 ,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。
2、盖斯定律的理解
在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应进行的途径无关。
【任务1】理解盖斯定律的内容
h = 300 m
始态
终态
反应热
ΔH
人势能的变化只与始态和终态有关。而与从A到B的途径无关。
【任务1】理解盖斯定律的内容
3、意义
对于化学反应速率很慢,不容易直接发生或常常伴有副反应的化学反应,可以通过盖斯定律,间接计算其反应热。如: 的ΔH无法直接测定。
C(s)+ O2(g) = CO(g)
1
2
C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1
1
2
ΔH1=ΔH2 + ΔH3
【任务1】理解盖斯定律的内容
C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1
1
2
ΔH1=ΔH2 + ΔH3
ΔH3=ΔH1 - ΔH2
ΔH3=-393.5 kJ·mol-1 - (-283.0 kJ·mol-1)
ΔH3=-110.5 kJ·mol-1
C(s)+ O2(g) = CO(g)
1
2
ΔH3=-110.5 kJ·mol-1
C(s)+ O2(g) = CO(g)
1
2
【任务1】理解盖斯定律的内容
【思考交流】
问题3:根据上述计算过程,你能得到关于化学方程式之间热效应的什么规律?
根据盖斯定律,可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。
若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到,则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热相加减而得到。
互为可逆反应的两个的反应,ΔH的数值相同,符号相反。
S
L
ΔH>0
ΔH>0
【任务1】理解盖斯定律的内容
【思考